丙烯丙烷篩板塔設(shè)計(jì)

前言前言目概 流程簡(jiǎn) 精餾塔工藝目概 流程簡(jiǎn) 精餾塔工藝設(shè) 再沸器的設(shè) 輔助設(shè)備的設(shè) 管路設(shè) 控制方 主要符號(hào)說(shuō) 參考文 第一概3~6mm，孔徑一般第一概3~6mm，孔徑一般（設(shè)計(jì)從略第二方案流程簡(jiǎn)（設(shè)計(jì)從略第二方案流程簡(jiǎn)處理能力及產(chǎn)品質(zhì)處理量：塔底產(chǎn)品:xw≤2％第三章精處理能力及產(chǎn)品質(zhì)處理量：塔底產(chǎn)品:xw≤2％第三章精餾塔工藝設(shè)第一計(jì)條1.工藝條2．操作條件塔頂操作壓力：P=1.62MPa（表壓回流比系數(shù)3．塔板形式：4．處理量5．安裝地點(diǎn)：大6．塔板設(shè)計(jì)位置物料密第二節(jié)物料衡算及熱量衡—物料衡1．換將摩爾百分?jǐn)?shù)換算成質(zhì)量百分W=X·MA物料密第二節(jié)物料衡算及熱量衡—物料衡1．換將摩爾百分?jǐn)?shù)換算成質(zhì)量百分W=X·MA/[X·MA+(1-％將摩爾流量換算成質(zhì)（MA為丙稀摩爾質(zhì)量MB為丙烷摩爾質(zhì)量M=xf·MA+(1-2．求質(zhì)量流+q qmws=｛qmDs·wDqmws·wW解得：qmDs=0.5364kg/s1）精餾段：LV2）V’=V-(1-二熱量衡1）再沸器加熱蒸氣的質(zhì)量流量：GR=2）冷凝器熱流冷凝器冷卻劑的質(zhì)量流量QC/(cl·(t2-第三板數(shù)的計(jì)利用程序進(jìn)行迭代流程①∣∑y-2）冷凝器熱流冷凝器冷卻劑的質(zhì)量流量QC/(cl·(t2-第三板數(shù)的計(jì)利用程序進(jìn)行迭代流程①∣∑y-Y2板數(shù)計(jì)計(jì)算計(jì)算并輸出α、NfyKi ABKA泡點(diǎn)初值計(jì)算α②③①∣α-(αN計(jì)算Nf計(jì)算Pt(絕)、xf、xD假設(shè)塔頂溫度經(jīng)泡點(diǎn)迭代計(jì)算得塔頂溫度lnp0A TiooP;PABP又得;KiKAKB設(shè)2假設(shè)塔頂溫度經(jīng)泡點(diǎn)迭代計(jì)算得塔頂溫度lnp0A TiooP;PABP又得;KiKAKB設(shè)2α=(1+2)/2泡點(diǎn)進(jìn)料q｛ y1(代入數(shù)據(jù)，解得xDyeRminxn ｛R xnR Rxi<xn (1)｛qnLqyn1x＝ R1.5238xn (1)｛qnLqyn1x＝ R1.5238x0.5238RnRxn<計(jì)算結(jié)束。理論板數(shù)：Nt=n（含釜迭代結(jié)果進(jìn)料板實(shí)際板數(shù)α2mVs=第四節(jié)精餾塔物性數(shù)氣相密度：ρV液相密度：ρL液相表面張力2塔3qVVs=qmVs/ρv=0.2487m氣相流量q=q/ρ=0.01368液相流量：q qVLF q L泛點(diǎn)關(guān)聯(lián)圖，得液相表面張力2塔3qVVs=qmVs/ρv=0.2487m氣相流量q=q/ρ=0.01368液相流量：q qVLF q L泛點(diǎn)關(guān)聯(lián)圖，得C LVufV操作氣速：uAuAdAAT=1AdATAT=A/0.85=2.406塔徑DP1086.10.1P110聯(lián)=2.54472D4降液管截面積：Ad=AT×0.15=0.3817氣體流道截面積：A=AT-Ad=2.1630實(shí)際操作氣速：u =0.1150A實(shí)際泛點(diǎn)率：uuf塔高的估有效高度：Z=HT裙座取5m,塔頂空間高度1.5m3060釜液高度0.44mDL第五節(jié)溢流裝有效高度：Z=HT裙座取5m,塔頂空間高度1.5m3060釜液高度0.44mDL第五節(jié)溢流裝降液管（弓形由上述計(jì)算可得：降液管截面積：Ad=AT×0.15=0.3817溢流2/2.84103lW液體流經(jīng)底隙的流速：ubqVLs取塔板厚度所以降液管寬度：bdxDb 2r=Dc2r2sin1x)=有效傳質(zhì)面積：A2(xr2ar取篩孔直徑：do=7mm,取孔中心距：t=3.6do=2d所以降液管寬度：bdxDb 2r=Dc2r2sin1x)=有效傳質(zhì)面積：A2(xr2ar取篩孔直徑：do=7mm,取孔中心距：t=3.6do=2d0開(kāi)孔率：=AA oa tA篩孔面積：=0.10022auoAond04第七節(jié)塔板流動(dòng)性能液沫夾帶5.7103 ：ev液/kgH ev<0.1kg/kg塔板阻力hf的核hf=又б=3mm,do=7mm,1 V0則h2g 0L 0又u0.1396m/aATdFau 塔板上液層充氣系數(shù)hLhW1 V0則h2g 0L 0又u0.1396m/aATdFau 塔板上液層充氣系數(shù)hLhWhOW0.0486m液h0.000575mg hfho+hl+hσ=0.117m HdhWhOWhf可取hudm8lWhblWhbHdhWhOWhfhd=0.162m則取降液管中泡沫層相對(duì)密度=0.324m0.49Hd T液體在降液管中的停Ad嚴(yán)重漏液h00.00560.13hWhOWk2.20461.5~u'uook第八荷性能過(guò)量液沫規(guī)定0.1（kg/q12 H2.5h3q1010 3 Wl =10671-液相上限2/第八荷性能過(guò)量液沫規(guī)定0.1（kg/q12 H2.5h3q1010 3 Wl =10671-液相上限2/ 嚴(yán)重漏液h00.00560.13hWhOWu 2gLqVVh/ 0AVO值2/ 2.84103lW2/3)得：qVVh其中：a=1.594104b=0.0056+0.13hw-2/13.69104lW液相上限Ad令720HT漿液管液令H WHdhWhOWhf720HT漿液管液令H WHdhWhOWhfhd，其中將hdqVLh，hfqVVh與qVLhqVLh前式整理得：3.934 式中a'q b'c'q d'q2/HT(1)hw1.18108/(lw2.84103(1)/(lw2/342.6109q 0.177267.5108q0.003724q2/3作點(diǎn)為：qVLh=49.23m3qVVh=895.36m負(fù)荷性能圖3qVVh=895.36m負(fù)荷性能圖放大后的負(fù)荷性能圖：設(shè)計(jì)點(diǎn)位于四條線(xiàn)包圍的區(qū)間中操作彈性：qVVhmax/（程序見(jiàn)附件二第四章再沸器的設(shè)—設(shè)計(jì)任務(wù)與1．選用立式熱虹吸式再沸壓力降第四章再沸器的設(shè)—設(shè)計(jì)任務(wù)與1．選用立式熱虹吸式再沸壓力降2．再沸器殼程與管程的設(shè)蒸發(fā)量物性數(shù)潛熱熱導(dǎo)率：λc粘度：μc密度：ρc管程流體在（52.5℃1.7817MPa）潛熱液相熱導(dǎo)率：λb液相粘度：μb液相密度：ρb液相定比壓熱容：Cpb=氣相粘度：μv殼管溫度壓力（MPa絕壓氣相密度：ρv蒸氣壓曲線(xiàn)斜率（Δt/ΔP）=0.0000266m2算設(shè)備=傳熱溫差：tmTtb=100-假設(shè)傳熱系數(shù)：K=850W/(m2K氣相密度：ρv蒸氣壓曲線(xiàn)斜率（Δt/ΔP）=0.0000266m2算設(shè)備=傳熱溫差：tmTtb=100-假設(shè)傳熱系數(shù)：K=850W/(m2Km擬用傳熱管規(guī)格為：Ф38×2.5mm,管NdT0NT得管心距則取取管程進(jìn)口直徑管程出口直徑三傳熱系數(shù)1．顯熱段傳熱系數(shù)假設(shè)傳熱管出口汽化率txe1)計(jì)算顯熱段管內(nèi)傳熱膜系數(shù)Gdi=38-2sd0 4G=310.687kg/(m2?Re=CbPbniRe0.8=2)殼程冷凝傳熱膜系數(shù)計(jì)算質(zhì)量流量：M =0.06kg/(m?Re4MdRe=CbPbniRe0.8=2)殼程冷凝傳熱膜系數(shù)計(jì)算質(zhì)量流量：M =0.06kg/(m?Re4Md0=1/= 21/ 323)沸騰側(cè)：Ri=0.000176m2冷凝側(cè)：Ro=0.00021m2管壁熱阻：Rw=b/λw0.00005m2K/wdm=(di+do)/2=1=611.4898w/(m2?Kd0d0d01iw diim02.蒸發(fā)段傳熱系KE傳熱管內(nèi)釜液的質(zhì)量流量：Gh=3600qmwsXtt1xxvbb得X＝3Xe=0.0571/X 2）PdiQd0.225 P =8104.605w/(m?得X＝3Xe=0.0571/X 2）PdiQd0.225 P =8104.605w/(m?3）=1080.925w/(m2?1xrRPbedii沸騰表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)F X=tttptpFtp=1888.94m2?沸騰傳熱膜系數(shù)：=6751.7w/(m2? doRidoRw12Ro =1266.69w/(m?KEv o3tp = t diNTKLp PwLLLBC=0.00272L=LCD=L-LBC=KCKLLBcKELCD=1264.64．傳熱系A(chǔ)CKC=32.25HAPAC5．傳熱面積裕度=環(huán)流量校1．循環(huán)系統(tǒng)推動(dòng)力1）X=Xe/3=0.063333333 Xv v R 兩相流的液相分率：==2 X 1RLvb2）x 環(huán)流量校1．循環(huán)系統(tǒng)推動(dòng)力1）X=Xe/3=0.063333333 Xv v R 兩相流的液相分率：==2 X 1RLvb2）x X'=v X=R'LXtt21X2_tp'v1RLb=_lg= PLD tp 2．循環(huán)阻力①管程進(jìn)出口阻力G=i釜液進(jìn)口管內(nèi)流動(dòng)雷諾數(shù)：ReDiG0.012270.7543=i(Di/L0.3426(Di/0.254D G ReDiG P2 =bia.GVdi0.01227VLPReDiG P2 =bia.GVdi0.01227VLP ViVb.GL=G-Gv=271.33=Lb=LRG =CD ibP(P1/4P1/4)=3動(dòng)量變化引起的阻力系數(shù)(1xe 22x=M 1 V(1RLP4G2M/=a.G= 2G=V=oL'd 0.0254o =iV0.01227=VLV = b.=oL'd 0.0254o =iV0.01227=VLV = b.=212.118GLG=LbL0.01227==L2G P 1/4 5=所以循環(huán)阻力：△Pf=△P1+△++△P4+=又因PD第五章輔助設(shè)備設(shè)容器填充系數(shù)取1．進(jìn)料罐（常溫貯料20℃丙稀ρL1ρL263.93100第五章輔助設(shè)備設(shè)容器填充系數(shù)取1．進(jìn)料罐（常溫貯料20℃丙稀ρL1ρL263.931003 =516.3進(jìn)料質(zhì)量流量：qmfh=3600L2．回流罐qmLh17.39取V=18m33．塔頂產(chǎn)品qmDh=3600qmDs=1931.04則產(chǎn)品罐的容積釜液qmWh=3600qmWs=1058.04則釜液罐的容積設(shè)1．進(jìn)料預(yù)熱t(yī)1t2(90qmWh=3600qmWs=1058.04則釜液罐的容積設(shè)1．進(jìn)料預(yù)熱t(yī)1t2(9045)(7020)90m70管程液體流率：qmfh=3600管程液體焓變傳熱速率：Q=殼程水焓變殼程水流率假設(shè)傳熱系數(shù)Q則傳熱面積AK2．塔頂冷凝t1t2(4310)(4330)m4343管程流率傳熱速率殼程取焓變則殼程流率假設(shè)傳熱系數(shù)：K=650Q則傳熱面積：AK3．塔頂產(chǎn)品冷卻t1t2(43傳熱速率殼程取焓變則殼程流率假設(shè)傳熱系數(shù)：K=650Q則傳熱面積：AK3．塔頂產(chǎn)品冷卻t1t2(4310)(2520)m4325管程流率：qmDs=0.5364kg/s取潛熱則傳熱速率：Q=殼程焓變則殼程流率假設(shè)傳熱系數(shù)：K=650QAK4．釜液冷卻t1t2(52.510)(2520)52.5mln25管程流率丙烷液體焓變：ΔH傳熱速率：QqmVs?ΔH殼程取焓變則殼程流率假設(shè)傳熱系數(shù)：K=650Q則傳熱面積：AKA=8設(shè)1．進(jìn)料泵取液體流速L516.3傳熱速率：QqmVs?ΔH殼程取焓變則殼程流率假設(shè)傳熱系數(shù)：K=650Q則傳熱面積：AKA=8設(shè)1．進(jìn)料泵取液體流速L516.3LqVfs3d液體粘度0.068mPa取相對(duì)粗糙度Redu2.47查得取管路長(zhǎng)度1(1 )u d取ZHeZ 2=4qdu36002揚(yáng)程 2．回流泵（兩臺(tái)，一開(kāi)一用取液體流速470q= =0.0137 L=4qdu36002揚(yáng)程 2．回流泵（兩臺(tái)，一開(kāi)一用取液體流速470q= =0.0137 Ld液體粘度0.066mPa取相對(duì)粗糙度Re6.62查得取管路長(zhǎng)度1uhf)2g 取ZHeZ 2=d2u3600q4揚(yáng)程 流量選取泵的型號(hào)3.釜液泵（兩臺(tái)，一開(kāi)一用取液體流速液體密度：LqVWs=mWs Ld液體粘度0.0091mPa取相對(duì)粗糙度Redu查得取管路長(zhǎng)度1qVWs=mWs Ld液體粘度0.0091mPa取相對(duì)粗糙度Redu查得取管路長(zhǎng)度1uhf)2g 取Z則HeZpfu